DE19519889A1

DE19519889A1 - Verfahren zur Herstellung hellfarbiger, niedrigviskoser Alkyloligoglycoside

Info

Publication number: DE19519889A1
Application number: DE19519889A
Authority: DE
Inventors: Manfred Dr Weuthen
Original assignee: Henkel AG and Co KGaA
Current assignee: BASF Personal Care and Nutrition GmbH
Priority date: 1995-05-31
Filing date: 1995-05-31
Publication date: 1996-12-05
Also published as: EP0828748B2; EP0828748A2; WO1996038459A2; EP0828748B1; DE59605986D1; WO1996038459A3; ES2151662T3

Description

Gebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung niedrig viskoser Alkyloligoglucoside mit verbesserter Farbqualität bei dem man zunächst definerte Mischungen lang- und kurzket tiger Alkyloliglykoside herstellt und diese dann in an sich bekannter Weise einer alkalischen Bleiche unterwirft.

Stand der Technik

Alkyloligoglykoside, insbesondere Alkyloligoglucoside stellen nichtionische Tenside dar, die infolge ihrer ausgezeichneten Detergenseigenschaften und hohen ökotoxikologischen Verträg lichkeit zunehmend an Bedeutung gewinnen. Herstellung und Verwendung dieser Stoffe sind gerade in letzter Zeit in einer Reihe von Übersichtsartikeln dargestellt worden, von denen stellvertretend die Veröffentlichungen von H.Hensen in Skin Care Forum, 1, (Okt. 1992), D. Balzer und N. Ripke in Seifen- Öle-Fette-Wachse 118, 894 (1992) und B. Brancq in Seifen-Öle- Fette-Wachse 118, 905 (1992) genannt werden sollen.

Für den Einsatz in Handgeschirrspülmitteln und Haarshampoos kommen ganz überwiegend kürzerkettige Glykoside in Betracht, die sich von Alkoholen mit 8 bis 14 Kohlenstoffatomen ablei ten. Längerkettige Glykoside mit etwa 16 bis 18 Kohlenstoff atomen eignen sich hingegen eher zur Herstellung von Wasch mitteln oder als Emulgatoren für kosmetische und pharmazeu tische Produkte [EP-B1 0553241 (SEPPIC)]. Die Herstellung dieser langkettigen Produkte ist jedoch gegenüber den eta blierten kürzerkettigen Glykosiden mit einer Reihe von Pro blemen verbunden. Zum einen kann der im Überschuß eingesetzte Fettalkohol wegen des hohen Siedepunktes nur mit erheblichem technischen Aufwand vom Wertprodukt abgetrennt werden - wes wegen man ihn häufig im Produkt beläßt - zum anderen bilden die langkettigen Glucosiden selbst in starker wäßriger Ver dünnung gelartige, inhomogene Mischungen, die sich schwer rühren lassen und auf die daher das an sich bekannte alkali schen Bleichverfahren für Glykoside nur mit mäßigem Erfolg angewendet werden kann.

Die komplexe Aufgabe der Erfindung hat somit darin bestanden, ein Verfahren zu entwickeln, das gleichzeitig niedrigviskose und hellfarbige langkettige Alkyloliglykoside zur Verfügung stellt, ohne daß dabei die anwendungstechnischen Eigenschaf ten der Produkte, insbesondere das Waschvermögen und die Emulgierleistung nachteilig beeinflußt werden.

Beschreibung der Erfindung

Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung hellfarbiger, niedrigviskoser Alkyloligoglykoside, bei dem man Mischungen von

(a) langkettigen Alkyloligoglucosiden der Formel (I), R¹O- [G]p (I)in der R¹ für einen Alkylrest mit 16 bis 22 Kohlenstoff atomen, G für einen Zuckerrest mit 5 oder 6 Kohlenstoff atomen und p für Zahlen von 1 bis 10 steht, und
(b) kurzkettigen Alkyloligoglucosiden der Formel (II), R²O-[G]p (II)in der R² für einen Alkylrest mit 8 bis 14 Kohlenstoff atomen, G für einen Zuckerrest mit 5 oder 6 Kohlenstoff atomen und p für Zahlen von 1 bis 10 steht,

bei einem pH-Wert im Bereich von 8 bis 13 mit Peroxidverbin dungen bleicht.

Überraschenderweise wurde gefunden, daß schon der Zusatz ge ringer Mengen kürzerkettiger Glucoside die Viskosität der längerkettigen Glucoside soweit herabsetzt, daß sie einer alkalischen Bleiche leicht zugänglich sind. Die Erfindung schließt die Erkenntnis ein, daß die anwendungstechnischen Eigenschaften längerkettiger Alkyloligoglucoside selbst durch Zusatz einer gleichen Menge kürzerkettiger Glucoside nicht nachteilig beeinflußt werden. Demzufolge können die Komponen ten (a) und (b) im Gewichtsverhältnis 99 : 1 bis 40 : 60, vorzugsweise 95 : 5 bis 60 : 40 uns insbesondere 90 : 10 bis 75 : 25 eingesetzt werden.

Alkyloligoglykoside

Alkyloligoglykoside stellen bekannte Stoffe dar, die nach den einschlägigen Verfahren der präparativen organischen Chemie erhalten werden können. Stellvertretend für das umfangreiche Schrifttum sei hier auf die Schriften EP-A1 0301298 und WO 90/03977 verwiesen.

Die Alkyloligoglykoside können sich von Aldosen bzw. Ketosen mit 5 oder 6 Kohlenstoffatomen, vorzugsweise der Glucose ab leiten. Die bevorzugten Alkyloligoglykoside sind somit Alkyl oligoglucoside.

Die Indexzahl p in den allgemeinen Formeln (I) und (II) gibt den Oligomerisierungsgrad (DP-Grad), d. h. die Verteilung von Mono- und Oligoglykosiden an und steht für eine Zahl zwischen 1 und 10. Während p in einer gegebenen Verbindung stets ganz zahlig sein muß und hier vor allem die Werte p = 1 bis 6 an nehmen kann, ist der Wert p für ein bestimmtes Alkyloligogly kosid eine analytisch ermittelte rechnerische Größe, die mei stens eine gebrochene Zahl darstellt. Vorzugsweise werden Al kyloligoglykoside mit einem mittleren Oligomerisierungsgrad p von 1,1 bis 3,0 eingesetzt. Aus anwendungstechnischer Sicht sind solche Alkyloligoglykoside bevorzugt, deren Oligomeri sierungsgrad kleiner als 1,7 ist und insbesondere zwischen 1,2 und 1,4 liegt.

Der Alkylrest R¹ kann sich von primären Alkoholen mit 16 bis 22 Kohlenstoffatomen ableiten. Typische Beispiele sind Ce tylalkohol, Stearylalkohol und Behenylalkohol sowie deren technische Mischungen, beispielsweise auf Basis von gehärte tem Palmöl oder Rindertalg. Der Alkylrest R² kann sich von primären Alkoholen mit 8 bis 14 Kohlenstoffatomen ableiten. Typische Beispiele sind Caprylalkohol, Caprinalkohol, Unde cylalkohol, Laurylalkohol und Myristylalkohol sowie deren technische Mischungen wie beispielsweise C_8/10-Vorlauffettal kohol oder technische Kokosfettalkoholschnitte.

Peroxidverbindungen

Unter Peroxidverbindungen sind Stoffe zu verstehen, die über mindestens eine Sauerstoff-Sauerstoff-Bindung verfügen. Ty pische Beispiele sind Salze wie etwa Natriumperoxid, Barium peroxid, Natriumperborat oder Natriumpercarbonat und organi sche Säuren wie etwa Perameisensäure oder Peressigsäure. Vorzugsweise wird als Peroxidverbindung jedoch Wasserstoff peroxid in Form einer wäßrigen Lösung mit einem Aktivsub stanzgehalt im Bereich von 5 bis 50 und vorzugsweise 20 bis 40 Gew.-% eingesetzt. Die Einsatzmenge beträgt üblicherweise 0,5 bis 5 und vorzugsweise 1 bis 3 Gew.-% bezogen auf das Glykosid.

Bleichverfahren

Üblicherweise werden die beiden Glykoside in Form wäßriger Lösungen bzw. Pasten mit einander vermischt und unter starker Scherung intensiv homogenisiert, dann unter Zugabe von Basen wie beispielsweise wäßriger Natriumhydroxidlösung und/oder Magnesiumoxid auf einen pH-Wert im Bereich von 8 bis 13, vor zugsweise 10 bis 12 eingestellt und schließlich bei einer Temperatur im Bereich von 50 bis 90 und vorzugsweise 70 bis 80°C mit der Peroxidverbindung behandelt. Die Reaktionszeit kann dabei 1 bis 48, vorzugsweise 12 bis 24 h betragen.

Gewerbliche Anwendbarkeit

Die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren erhältlichen Alkyl oligoglykoside sind niedrigviskos und hell farbig und eignen sich zur Herstellung von Waschmitteln sowie beispielsweise zusammen mit Fettalkoholen als selbstemulgierende Systeme für die Herstellung von O/W-Emulsionen.

Die folgenden Beispiele sollen den Gegenstand der Erfindung näher erläutern, ohne ihn darauf einzuschränken.

Beispiele Vergleichsbeispiel V1

In einer 250-ml-Rührappartur mit Ankerrührer wurden 60 g Wasser vorgelegt, auf 80°C erhitzt, mit 40 g Hexadecyloligo glucosid (DP = 1,5) versetzt und über einen Zeitraum von 1 h gerührt. Das Produkt zeigte danach eine gelförmige Konsistenz und war nicht vollständig homogen. Die Mischung wurde im An schluß zunächst mit 0,8 g 50 Gew.-%iger wäßriger Natriumhy droxidlösung und dann nach einer Rührzeit von 1 h mit 1,7 g 35 Gew.-%iger wäßriger Wasserstoffperoxidlösung versetzt. Danach wurde das Produkt weitere 24 h gerührt. Die Versuchs ergebnisse sind in Tabelle 1 zusammengefaßt.

Beispiel 1

Analog Vergleichsbeispiel VI wurde eine Lösung von 40 g Ko kosalkyloligoglucosid (Plantaren(®) APG 600, Henkel KGaA, Düsseldorf/FRG, 50 Gew.-%ig in Wasser) zusammen mit 30 g Was ser bei einer Temperatur von 80°C mit 30 g Hexadecyloligoglu cosid (DP = 1,5) versetzt und 30 min homogenisiert. Es resul tierte eine gut rührfähige Paste, welche bei 80°C zunächst mit 1,0 g 50 Gew.-%iger wäßriger Natriumhydroxidlösung und nach einer Rührzeit von 10 min mit 2,1 g 35 Gew.-%iger Was serstoffperoxidlösung versetzt wurde. Danach wurde das Pro dukt weitere 24 h gerührt. Die Versuchsergebnisse sind in Tabelle 1 zusammengefaßt.

Beispiel 2

Analog Vergleichsbeispiel 1 wurde eine Lösung von 30 g C_8/10- Alkyloligoglucosid (plantaren(R) APG 225, Henkel KGaA, Düs seldorf/FRG, 35 Gew.-%ig in Wasser) zusammen mit 40 g Wasser bei einer Temperatur von 80°C mit 30 g C_16/18-Alkyloligoglu cosid (DP = 1,5) versetzt und 30 min homogenisiert. Es resul tierte eine gut rührfähige Paste, welche bei 80°C zunächst mit 1,0 g 50 Gew.-%iger wäßriger Natriumhydroxidlösung und nach einer Rührzeit von 10 min mit 2,1 g 35 Gew.-%iger Was serstoffperoxidlösung versetzt wurde. Danach wurde das Pro dukt weitere 24 h gerührt. Die Versuchsergebnisse sind in Tabelle 1 zusammengefaßt.

Beispiele 3 bis 5

Beispiel 2 wurde wiederholt, auf 30 g C_16/18-Alkyloligogluco sid jedoch 0,3, 0,9 bzw. 3 g C_8/10-Alkyloligoglucosid einge setzt. Die Versuchsergebnisse sind in Tabelle 1 zusammenge faßt.

Tabelle 1

Versuchsergebnisse

Claims

1. Verfahren zur Herstellung hellfarbiger, niedrigviskoser Alkyloligoglykoside, bei dem man Mischungen von

(a) langkettigen Alkyloligoglucosiden der Formel (I), R¹O-[G]p (I)in der R¹ für einen Alkylrest mit 16 bis 22 Kohlen stoffatomen, G für einen Zuckerrest mit 5 oder 6 Kohlenstoffatomen und p für Zahlen von 1 bis 10 steht, und
(b) kurzkettigen Alkyloligoglucosiden der Formel (II), R²O-[G]p (II)in der R² für einen Alkylrest mit 8 bis 14 Kohlen stoffatomen, G für einen Zuckerrest mit 5 oder 6 Kohlenstoffatomen und p für Zahlen von 1 bis 10 steht,

bei einem pH-Wert im Bereich von 8 bis 13 mit Peroxid verbindungen bleicht.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man die Komponenten (a) und (b) im Gewichtsverhältnis 99 : 1 bis 40 : 60 einsetzt.

3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekenn zeichnet, daß man als Peroxidverbindung Wasserstoffper oxid einsetzt.